樸成剛 楊懷濱

（天津市津能濱海熱電有限公司 天津 300453）

1 背景

天津市津能濱海熱電有限公司主要承擔(dān)天津市濱海新區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱管網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)行管理，根據(jù)供熱規(guī)劃，公司未來(lái)將逐步實(shí)現(xiàn)北塘熱電廠、南疆熱電廠等熱源的聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行工作，實(shí)現(xiàn)濱海新區(qū)核心區(qū)供熱一張網(wǎng)，規(guī)劃供熱面積約3000×104m2，建設(shè)換熱站近500座。

濱海新區(qū)分散的供熱區(qū)域、差異化的用熱需求都使得公司迫切需要建立一套按需供熱的智能化熱網(wǎng)管控平臺(tái)。同時(shí)公司逐步由粗放型管理向精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變，由最初的憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)管網(wǎng)參數(shù)及流量轉(zhuǎn)變?yōu)榘从脩粜枨髮?shí)時(shí)調(diào)整供熱參數(shù)，由全網(wǎng)統(tǒng)一管控轉(zhuǎn)變?yōu)楦饔脩舨町惢{(diào)整。特別是針對(duì)供熱區(qū)域房屋結(jié)構(gòu)、熱耗差異極大，新建建筑逐步實(shí)現(xiàn)熱計(jì)量的情況，通過(guò)智能熱網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)供熱管網(wǎng)的智能調(diào)整，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精細(xì)化、差異化供熱，滿足不同的熱負(fù)荷需求，從而提高供熱質(zhì)量、降低能源消耗，進(jìn)而帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 各用戶的無(wú)線室溫采集裝置

目前各供熱公司通過(guò)不同參數(shù)或策略了解、掌握供熱效果即不同用戶室溫情況，有的通過(guò)室外溫度或二次回水溫度，有的通過(guò)定期入戶測(cè)溫，進(jìn)而通過(guò)調(diào)節(jié)二次供溫以達(dá)到調(diào)整室溫的目的。但通過(guò)室外溫度或二次回水溫度有著不同供熱形式或建筑物形式而有較大不同，通過(guò)定期測(cè)溫不僅占用大量人力，而且室外溫度變化較快時(shí)很容易情況失真。而近幾年出現(xiàn)的無(wú)線溫度采集系統(tǒng)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，供熱公司可以實(shí)時(shí)掌握用戶的供熱效果，從而在二次系統(tǒng)上真正實(shí)現(xiàn)了按需供熱。

2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

無(wú)線溫度采集系統(tǒng)由中心數(shù)據(jù)集中器和室內(nèi)溫度采集器兩部分組成。中心數(shù)據(jù)集中器通過(guò)RS232或RS485與計(jì)算機(jī)連接，用于設(shè)置溫度采集器的工作方式和將采集到的溫度值上報(bào)給計(jì)算機(jī)顯示。溫度采集器放置在居民用戶家里。

中心數(shù)據(jù)集中器的工作方式為：除了按照預(yù)先設(shè)置的時(shí)間間隔，發(fā)送一次數(shù)據(jù)以外，還可以在溫度超出用戶預(yù)先設(shè)定的溫度上下限指標(biāo)時(shí)向計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，并按照預(yù)先設(shè)定的不同時(shí)間間隔上報(bào)溫度數(shù)據(jù)，直到溫度恢復(fù)到所設(shè)定的上下限范圍之內(nèi)。一個(gè)中心最多可接入500個(gè)溫度采集器。

2.2 系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)

2.1.1 優(yōu)點(diǎn)：室內(nèi)溫度采集器放在居民家中，無(wú)需外部供電，不使用居民家中的電源。造價(jià)相對(duì)較低，性能穩(wěn)定。

2.1.2 缺點(diǎn)：傳輸距離要求相對(duì)集中（直徑2000m～3000m），中心集中器和中繼集中器需架設(shè)或放在高處。盡量避免遮擋。

通過(guò)在信號(hào)集中處加裝GPRS模塊解決，傳輸距離可不受限制。

圖1 遠(yuǎn)程測(cè)溫系統(tǒng)

3 換熱站的遠(yuǎn)傳自動(dòng)控制

隨著公司自動(dòng)控制水平的大幅提高及公司無(wú)人值守?fù)Q熱站技術(shù)的逐步完善，公司將逐漸建設(shè)以調(diào)度為中心，遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)調(diào)整各熱力站參數(shù)的生產(chǎn)運(yùn)行智能管理模塊。通過(guò)采集參數(shù)、分析參數(shù)，決策后采取調(diào)控措施實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)調(diào)控的閉環(huán)控制。通過(guò)換熱站已有的流量控制裝置，根據(jù)用戶室溫及天氣情況自動(dòng)設(shè)定供熱曲線，并通過(guò)主站遠(yuǎn)程下達(dá)控制指令，指揮流量調(diào)節(jié)裝置動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行流量的控制與調(diào)整，達(dá)到最合理的供熱溫度，是公司管網(wǎng)調(diào)節(jié)的根本依據(jù)。

例如可進(jìn)行分時(shí)段分區(qū)域流量控制，使得公建用戶在工作日下班后及節(jié)假日期間低流量運(yùn)行，居民用戶在夜間10點(diǎn)之后降低流量和二次供水溫度，降低能耗，實(shí)現(xiàn)熱能有序利用。

圖2 分時(shí)段遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

4 調(diào)度系統(tǒng)建立

通過(guò)兩級(jí)質(zhì)、量相兼的調(diào)度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)一次系統(tǒng)的水力平衡。其中，一級(jí)調(diào)度中心為公司調(diào)度中心，主要負(fù)責(zé)一次管網(wǎng)及熱源參數(shù)的調(diào)控。二級(jí)調(diào)度中心設(shè)在各管理處，主要根據(jù)熱計(jì)量及用戶測(cè)溫情況對(duì)各換熱站一次進(jìn)站流量的調(diào)控及管理。

兩級(jí)生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度中心，對(duì)供熱管網(wǎng)一次系統(tǒng)流量進(jìn)行合理調(diào)配。一方面通過(guò)一級(jí)調(diào)度中心，根據(jù)每日氣象局發(fā)送的當(dāng)天夜間至次日的天氣預(yù)報(bào)情況，制定出該時(shí)段的一次系統(tǒng)供水溫度曲線，以質(zhì)調(diào)節(jié)方式進(jìn)行管網(wǎng)粗調(diào)節(jié)，初步實(shí)現(xiàn)合理制定和規(guī)劃熱源及管網(wǎng)參數(shù)。

另一方面按照供熱區(qū)域的不同，以供熱管理處為單位設(shè)置多個(gè)二級(jí)調(diào)度系統(tǒng)，利用在換熱站加裝的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制裝置，根據(jù)熱計(jì)量及用戶測(cè)溫情況，對(duì)各熱力站一次流量、溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；并根據(jù)用戶實(shí)時(shí)工況、用戶用熱負(fù)荷及室外溫度、房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)、供熱半徑、用戶特點(diǎn)等多方面因素，為各個(gè)熱力站分別制定二次溫度曲線，遠(yuǎn)程調(diào)整熱力站執(zhí)行器開度，為用戶分配準(zhǔn)確所需的熱量，實(shí)現(xiàn)一次管網(wǎng)熱能的精細(xì)化調(diào)整。

通過(guò)兩級(jí)調(diào)度中心的配合使用，控制了公司供熱系統(tǒng)一次系統(tǒng)流量及溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)二次系統(tǒng)的供熱溫度進(jìn)行了有效管控。此項(xiàng)技術(shù)不僅改善了水力失調(diào)現(xiàn)象，同時(shí)供熱能耗也得到有效的控制，避免系統(tǒng)末端溫度不達(dá)標(biāo)，前段溫度超標(biāo)情況的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了供熱質(zhì)量的提升，最終實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

“智能熱網(wǎng)”系統(tǒng)建設(shè)在我公司尚屬于起步階段，目前在用的多種系統(tǒng)是由多個(gè)不同的企業(yè)實(shí)施的，而且建設(shè)年代跨度大，使用的控制、通信、軟件等技術(shù)不同，它們之間存在著兼容性、互通性等方面的問(wèn)題，將各子系統(tǒng)有機(jī)地融合在一起存在著一定的困難。為了企業(yè)未來(lái)的發(fā)展，就需要規(guī)劃一個(gè)即兼容現(xiàn)有系統(tǒng)也包括未來(lái)更先進(jìn)技術(shù)的“智能熱網(wǎng)”系統(tǒng)。

“智能熱網(wǎng)”系統(tǒng)的建設(shè)必將為企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式、經(jīng)營(yíng)方式、整合企業(yè)內(nèi)外部資源、提高企業(yè)效益、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力起到重要作用。由于作者的水平局限性，不足之處，敬請(qǐng)指導(dǎo)。

[1]劉學(xué)來(lái),主編.城市供熱工程:第一版[M].中國(guó)電力出版社,2009,8.

[2]徐軍.濟(jì)南熱力有限公司智能熱網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)與發(fā)展方案[J].區(qū)域供熱,2013(5)：85-89.

[3]王化祥,主編.自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2004(8).

[4]武云甫,劉沖,王世英,孫巽.高級(jí)建筑區(qū)規(guī)劃冷熱源[J].節(jié)能,2005(05).

[5]史登峰,戴斌文,鄧宇春.智能化熱網(wǎng)監(jiān)控專家系統(tǒng)[J].天津建設(shè)科技,2005(06).

[6]冬季居民小區(qū)供暖室內(nèi)溫度采集系統(tǒng)解決方案.北京華夏日盛科技有限公司.